Programowanie kontrolera RH robota S-420S Opracował: Karol Szostek

Transkrypt

1 ZAKŁAD MECHANIKI PŁYNÓW I AERODYNAMIKI LABORATORIUM AUTOMATYZACJI PROCESOW PRODUKCYJNYCH Programowanie kontrolera RH robota S-420S Opracował: Karol Szostek 1. Cel ćwiczenia Rzeszów 2008 Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową robota S-420S obsługą sterownika oraz nauka podstaw programowania sterownika RH. 2. Konfiguracja robota S-420S Robot S-420S pokazany na rysunku 2.1 (Mechanical unit) sterowany jest z wykorzystaniem sterownika RH (Control unit). Sterownik wyposażony jest w panel sterowania CRT/KB zawierając monitor i klawiaturę. Do sterownika podłączony jest ręczny programator TeachPendent. Rysunek 2.1. Konfiguracja robota S-420S. Robot S-420S posiada 6 serwonapędów sterujących jego pracą. Trzy z napędów są wykorzystywane do wykonywania ruchów wokół osi 1,2,3 w wyniku, których możliwe jest przemieszczanie końcówki ramienia robota w układzie współrzędnych X,Y,Z ja na rysunku 2.2. Trzy pozostałe napędy wykorzystane są do obrotów wokół osi 4,5,6 dzięki którym możliwa jest zmiana ustawienia narzędzia mocowanego na końcówce ramienia.

2 Rysunek 2.2. Osie obrotów robota S-420S. Sterownik RH zawiera komputer z systemem operacyjnym. Płyta główna komputera, moduły śledzenia ścieżki ruchu, moduł pamięci oraz moduł kontroli serwonapędów umocowane są na panelu Backpłane sterownika rysunek 2.3. W sterowniku RH umieszczone są karty rozszerzeń wejscia/wyjscia I/O wykorzystywane miedz innymi do komunikacji w sieci tj: przekazywania stanu linii produkcyjnej itp. Robot posiada zamontowane cztery karty I/O mające w sumie 32 wejścia i 32 wyjścia cyfrowych. W sterowniku wbudowane są również wzmacniacze serwonapędów Servo amp. 1- Servo amp. 6. rysunek 2.3.

3 Rysunek 2.3. Sterownik RH. Dokładny opis budowy robota oraz sterownika znajduje się w dokumentacji [1]. 3. Programowanie kontrolera Programy kontrolera RH pisane są w specyficznym języku i zapisywane w plikach z rozszerzeniem *.KL. Przed wykonaniem programu konieczna jest jego translacja do kodu wykonywalnego. Po kompilacji pliki z kodem wykonywalnym zapisywane są w plikach z rozszerzeniem *.PC. Podczas translacji oprócz pliku wykonywalnego tworzony jest plik z parametrami programu o rozszerzeniu *.VR. Błędy systemowe występujące podczas pracy sterownika wyświetlane są w lewym górnym rogu monitora panelu CRT/KB. Dokładny opis składni języka, obsługi panelu CRT/KB, komend wiersza poleceń KCL, zmiennych systemowych, kodów błędów można znaleźć w dokumentacji Fanuc Robotics [2]. Istnieje możliwość przesyłania plików pomiędzy sterownikiem a komputerem PC poprzez łącze szeregowe RS 232. W cel skopiowania programów należy skonfigurować łącze RS 232, na komputera PC następnie uruchomić emulator stacji dyskietek KFloppy.exe w programie należy ustawić katalog roboczy i włączyć emulację dyskietki. Pliki kopiuje się wydając komendę cop w wierszu poleceń KCL sterownika RH albo wykorzystując program kopiujący File/Utility menu głównego systemu KAREL np.: Polecenie KCL>cop/o bm:docking.kl fd: skopiuje plik DOCKING.KL z pamięci sterownika na dyskietkę. Przykładowy program DOCKING.KL przesuwający ramię robota z pozycji aktualnej do pozycji zadanej pokazany jest w Tabela 3.1. Pozycja zadana zapamiętana jest w zmiennej baza. W celu poprawnego działania programu wartość zmiennej baza należy wprowadzić do programu za pomocą programatora TeachPendent. Wartość zmiennej baza zapamiętywana jest w pliku DOCKIND.VR. PROGRAM docking --przesuwanie ramienia do pozycji bazowej VAR baza: POSITION

4 BEGIN $SPEED=200 $MOTYPE=LINEAR MOVE TO baza END docking Tabela 3.1 Program przesuwający ramię robota do pozycji baza po prostej. Dokładne informacje na temat wykorzystywania programatora TeachPendent oraz podstawy programowania można znaleźć w dokumentacji [1]. W tabeli 3.2 zamieszczony jest program rysujący zygzak oraz kółko na płaszczyźnie XY. W programie tym wszystkie pozycje wyliczane są na podstawie pozycji początkowej ramienia robota i do jego poprawnego działania nie jest konieczne wprowadzanie danych z wykorzystaniem programatora TeachPendent. PROGRAM zygzak --programy rysujący na płaszczyźnie XY VAR i: INTEGER punkt: POSITION pocz: POSITION x: real y: real z: real w: real p: real r: real A: POSITION B: POSITION C: POSITION D: POSITION config: string[100] BEGIN WRITE(cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr) WRITE('program zygzak',cr) WRITE TPMENU('program zygzak ',cr) $MOTYPE=LINEAR $SPEED=200 pocz=curpos unpos(curpos,x,y,z,w,p,r,config) WRITE('x=',x,cr) WRITE('y=',y,cr) WRITE('z=',z,cr) WRITE('w=',w,cr) WRITE('p=',p,cr) WRITE('r=',r,cr) z=z+20 x=x+30 y=y-30 z=z-25 FOR i=1 TO 3 DO x=x+20 y=y-20

5 x=x-20 y=y-20 ENDFOR A=CURPOS B=POS(x+40,y-40,z,w,p,r,config) C=POS(x,y-80,z,w,p,r,config) D=POS(x-40,y-40,z,w,p,r,config) WITH $MOTYPE=CIRCULAR MOVE TO C VIA B WITH $MOTYPE=CIRCULAR MOVE TO A VIA D $MOTYPE=LINEAR z=z+5 MOVE TO pocz END zygzak Tabela 3.2 Program rysujący na płaszczyźnie XY. W tabeli 3.3 zamieszczony jest program który może zostać wykorzystany do przestawiania np. butelki pomiędzy dwoma położeniami, do poprawnego działania programu konieczne jest wprowadzenie danych pozycyjnych w ścieżkach: sciea, scieb, sciec z wykorzystaniem programatora TeachPendet. PROGRAM butelka --programy przestawianie przedmiotu VAR sciea: PATH scieb: PATH sciec: PATH BEGIN WRITE(cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr,cr) WRITE('program przestawianie przedmiotu',cr) WRITE TPMENU('program przestawianie przemiotu ',cr) $SPEED=500 OPEN HAND 1 MOVE ALONG sciea CLOSE HAND 1 DELAY 500 MOVE ALONG scieb OPEN HAND 1 DELAY 500 MOVE ALONG sciec CLOSE HAND 1 END butelka Tabela 3.2 Program do przestawiania przedmiotów. 4. Zadania do wykonania Istnieje do wyboru zrealizowanie jednego z kilku zadań. Zadanie I. Wykonanie programu piszącego napis na płaszczyźnie XY. Zadanie to może zostać rozwiązane na kilka sposobów. W najprostszym przypadku wypisywany napis może być nierozłącznie związany z programem, w przypadku bardziej zaawansowanym sterownik po uruchomieniu programu powinien wypisać na ekranie panelu CRT albo na wyświetlaczu

6 programatora TeachPendent prośbę o wprowadzenia z klawiatury ciągu znaków ewentualnie o podanie innych danych takich jak wielkość liter rodzaj czcionki itp. oraz o potwierdzenie wprowadzenia danych. Sam program może być napisany w jednym module, ale w wersji zaawansowanej powinien składać się z kilku podprogramów programu głównego komunikującego się z operatorem, programu piszącego napis, lub podprogramów piszących poszczególne litery. Zadanie II Wykonanie programu piszącego na powierzchni walca. Zadanie II Wykonanie programu piszącego na powierzchni sfery. Alfabet: AaBbCcDdEeFfGgHhIiJjKkLlMmNnOoPpQqRrSsTtUuVvWwXxYyZz 5. Stanowisko laboratoryjne Stanowisko laboratoryjne wyposażone jest w robot S-420S ze sterownikiem RH. 6. Przebieg ćwiczenia 1. Zapoznanie się z budową robota S-420S oraz sterownika RH. 2. Uruchomienie robota. Nauka obsługi panelu sterowania CRT/KB oraz manipulatora TeachPendent. Zapoznanie się z menu głównym systemu operacyjnego, wierszem poleceń KCL, zmiennymi systemowymi, elementami języka KAREL, edytorem tekstu. 3. Uruchomienie umieszczonych w sterowniku programów. 7. Opracowanie wyników W opracowaniu sprawozdaniu należy umieści omówić zastosowane funkcje na podstawie dokumentacji [32], program oraz omówić działanie programu dodatkowo po omówić wyniki testów działania programu. 8. Literatura 1. Dokumentacja Fanuc Robotics Maintenance manual [MARMKS42H1174EF][B-67205E- G01].pdf 2. Dokumentacja Fanuc Robotics MAROKENHA0885EF - Enhanced KAREL Operations Manual v R.pdf 3. Dokumentacja Fanuc Robotics MARSKAMSH0885EF - KAREL Reference Manual v.2.22 REV.A..pdf